输电线路覆冰荷载监测用光纤光栅称重传感器的设计

针对输电线路覆冰状态监测中传统的电阻应变片式传感器存在的问题,提出一种基于光纤光栅技术的新型称重传感器,即将封装后的两片光纤光栅应变片和一片温度补偿片用特种胶粘剂粘贴在弹性元件的敏感区域,通过测量光纤光栅中心波长的变化得到导线悬挂点的张力。仿真分析结果表明,弹性元件闭环U型结构的设计和光纤光栅应变片的对称粘贴,提高了传感器抗偏载能力,减小了传感器的测量误差。称重传感器的拉力试验结果表明,传感器在0～40kN的载荷范围内线性度为0.9998,灵敏度为43.4N/pm,可以满足输电线路覆冰状态在线监测的要求。     

架空输电线路覆冰监测用光纤光栅风速传感器的研制

风荷载测量是输电线路覆冰监测的重要组成部分,为解决现有输电线路覆冰在线监测系统中风速测量传感器需要现场电源,易受电磁干扰,不能实时测量风速,需要无线传输模块等缺点,开发了基于光纤布喇格光栅(fiber Bragg grating,FBG)传感技术的风速传感器,此传感器利用粘贴有 FBG 的等强度梁对风速产生的压力进行测量.鉴于温度对光纤光栅应变测量有较大影响,采用在等强度梁上下 2 侧对称粘贴光纤光栅的方法解决了温度与应变交叉敏感的问题.对所研制的传感器进行了温度影响试验和风洞试验,试验结果表明,温度造成的传感器测量误差小于±5 pm,传感器线性度良好,测量误差小于±0.5 m/s,经计算由风速测量误差引起的冰荷载测量相对误差小于 2.14%,这些参数满足现场监测的要求.     

基于模拟导线的输电线路覆冰探测系统*

设计了一种输电线路覆冰探测系统,该系统主要由模拟导线、光纤覆冰传感器、信号处理及采集系统组成。其中,模拟导线的直径与输电线路基本一致,安装在输电线路安全距离外,用于模拟输电线路上的覆冰情况;光纤覆冰传感器是反射及散射式光强调制型传感器,安装在模拟导线的不同位置,用于检测模拟导线上多点的覆冰情况。通过模拟导线上的覆冰情况可以预测输电线路的覆冰情况。试验表明,该探测系统具有量程大、灵敏度高、结构一体化、安装方便等优点,具有良好的应用前景。     

输电线路覆冰监测技术

文章从电力架空线路覆冰雪产生的条件和危害入手,重点介绍了输电线路覆冰监测技术及应用现状,并提出改进建议。综合考虑湖北冰灾区域和覆冰监测的有效性,建议在湖北的恩宜荆荆电网和鄂东与江西交界的成宁重冰区装设覆冰在线监测装置,并提出具体应用原则。     

架空输电线路覆冰在线监测系统的运行

持续低温雨雪天气使架空输电线路覆冰,对电网运行造成严重危害,输电线路覆冰在线监测系统具有重要意义。分析了输电线路覆冰在线监测系统的原理及功能,将输电线路覆冰过程分为形成、稳定增长、缓慢增长、消失4个阶段。对系统的研发及运行进行了总结,指出拉力传感器等关键部件存在的问题及解决措施。通过若干年的运行,可建立覆冰统计资料序列,为输电线路工程设计提供依据。     

FBG输电线路覆冰监测拉力传感器

相比于传统传感器,光纤光栅具有抗电磁干扰能力强,测量范围广,绝缘性能好,使用寿命长等诸多优势.对耐张塔处进行了受力分析,将光纤布拉格光栅（FBG）应用到输电线路中,设计新型的基于FBG的输电线路覆冰监测传感器,对恶劣冰雪天气下的输电线路覆冰监测具有重要意义.     

输电线路导线覆冰断股分析

介绍输电线路产生覆冰断股的原因,提出导线安全系数计算方法。     

架空输电导线覆冰及舞动在线监测技术综述

近年来,架空输电线路的覆冰和舞动在线监测技术取得了长足的发展。介绍导线覆冰舞动造成的危害、覆冰舞动的产生机理和监测方式以及导线覆冰舞动在线监测技术国内外的应用现状和发展趋势;重点介绍了光纤传感器在输电导线覆冰舞动监测技术应用中的优越性。     

输电线路覆冰重量和厚度在线监测系统的研究

介绍了在覆冰导线力学分析的基础上,应用现代传感器技术、无线网络通信技术,设计开发的输电线路覆冰重量和厚度监测系统,介绍了基于ZigBee无线传感器网络的基本概念,输电线路覆冰计算的基本原理及系统的具体设计方案和软硬件实现.     

输电线路覆冰的模拟导线实时监测

输电线路覆冰的实时监测是近几年国内研究的热点课题。研制了一种采用模拟导线实时测量线路覆冰的测量装置,介绍了测量装置的原理结构、覆冰计算方法,以及现场的应用情况。该覆冰测量装置成本较低、安装简便,是一种简单实用、容易推广的输电线路覆冰监测装置。     

输电线路覆冰导线图像处理及边缘检测

提出一种基于图像处理技术并利用相机光学成像原理的线路覆冰厚度测量方法,利用相机小孔成像原理的测量模型,能够非常精准地测算出导线覆冰厚度。利用人工拍摄目标图像,用MATLAB仿真软件将目标图像经过图像灰度化、滤波除噪、图像增强等图像预处理后,对图像进行边缘检测,在目标覆冰导线直径方向选取一组像素坐标点,可得出像素坐标差vv’。     

复杂物理环境下基于DOFS的输电线路覆冰监测分析

分布式光纤传感(distributed optical fiber sensing,DOFS)技术由于其无源、可长距离连续监测和维护方便等优点,十分适用于输电线路覆冰监测,然而复杂物理环境下DOFS对多种参量同时敏感,监测各类工况时容易出现误判.为此,从DOFS可监测的物理量出发,研究复合架空地线(optical fi...     

输电线路抗覆冰

贵州地处云贵高原，境内沟堑纵横，地势高低不平，冬季气温低，空气潮湿，在海拔1500m以上地区形成严重凌冻。凌冻附着在输电线路上，滚雪球式的恶性循环，严重的线路覆冰造成导线、避雷线、瓷瓶串断落，每年这样的事故都屡屡发生，给国民经济生产经营造成极大的损失。同时，恶劣的地理和气候条件给事故后的抢修造成极大困难，增加了工人的劳动强度，也延误了复电的时间。截止2004年，其中遵义供电局有220kV线路938km，110kV线路1313km。这些线路有10％～12％经过高海拔地区，在冬季，输电线路因覆冰过载造成线路断落成了困扰我局系统的难题。     

贵州电网公司输电线路覆冰预警系统运行分析及应对措施

描述了贵州电网公司覆冰预警系统终端的分布情况以及线路覆盖率,发现在其运行中存在的终端可靠性低、设备故障率高,维修难度大等问题,并对导线拉力、地线拉力传、图像监测、等值覆冰计算等问题进行深入分析,从而提出相应的整改应对措施。     

重庆输电线路覆冰的实时监测方案

输电线路覆冰在我国造成许多事故,严重影响了电力系统的安全。本文提出采用弧垂实时监测、线路图像实时监视和小型气象站相结合的综合方法来实时监测架空线路覆冰的新方案,对线路覆冰形成的气象条件、覆冰形成过程和覆冰的严重程度进行全过程的实时监测,以便对该地区线路覆冰进行较深入的研究,及时采取措施防止覆冰的进一步发展造成线路故障。文中叙述了该方案的理论分析、具体实施方案、技术难点、方案的优越性和应用前景,为输电线路覆冰监测、融冰提供了一定的借鉴。     

华中电网输电线路覆冰在线监测系统运行情况分析

文章介绍了华中电网500kV直属输电线路覆冰在线监测系统的布点情况、原理及功能,对输电线路典型覆冰进行了分析,并对该系统在运行过程中取得的经验进行了详细介绍,最后给出下一步改进完善建议。     

基于在线监测数据的输电线路覆冰形态研究

基于在线监测系统的覆冰监测数据,对南方电网输电线路4种覆冰形态进行研究,分析这些覆冰形态和覆冰量与气温、湿度等气象条件间的关系及其对输电线路的影响.分析结果表明,在一定的风速、云中冰晶含量等条件下,温度只要达到约-5℃就有可能产生雾凇覆冰;云南、贵州高海拔山区由于低温雨雪天气较长,覆冰过程容易向混合淞覆冰发展,对输电线路危害极大.     

输电线路覆冰机理浅析

通过对江西省2条500 kV线路,一条220 kV线路覆冰情况的分析,阐述了气象条件对线路覆冰的影响及覆冰厚度与导、地线类型、导线布置方式之间的内在关系.     

架空输电线路覆冰监测用FBG拉力传感器的研制

相对于传统的电阻应变片,光纤布喇格光栅(fiberbragggrating,FBG)传感器具有抗电磁场干扰、绝缘性能好、寿命长等优点,可以可靠地用于架空输电线路的覆冰测量。为了提高已有的FBG柱式称重传感器性能,更好地监测导线覆冰情况,研制了用于耐张塔处的光纤布喇格光栅S型拉力传感器,结合光纤布喇格光栅倾角传感器,可以测量导线覆冰厚度、张力、弧垂等多项重要参数。所研制的光纤布喇格光栅S型拉力传感器由弹性体和FBG传感器两部分组成。其中弹性体采用S形剪切式外形,工字形截面。在弹性体两侧腹板处分别成±45°粘贴FBG传感器。弹性体受力后,在两侧腹板处可相应地产生拉压成双的主应变,两FBG波长值相减,不用额外补偿措施即能消除FBG温度与应变的交叉敏感问题。实验室研究表明,所研制的光纤布喇格光栅S型拉力传感器线性度较高,非线性误差为0.76%,灵敏度为0.0495pm/N,分辨率为20.2N/pm,精确度为1.2%,相对于实验室以前研制的FBG柱式称重传感器,非线性误差降低了一半,精确度提高了一倍,工作稳定。